人类如何面对频发的地震灾害

1、人类如何面对频发的地震灾害主讲人 中国地震局地质研究所副所长 徐锡伟 坛主小传徐锡伟，1962年生，江苏无锡人。中国地震局地质研究所研究员，博士生导师。目前为中国地震局地质研究所副所长，国家地震安全性评定委员会副主任委员，中国地震局科学技术委员会委员，国家科学工程城市活断层探测与地震危险性评价首席专家。主要从事活动构造学、新构造年代学、构造变形动力学、地震地质灾害与数据库等方面的研究工作。 核心提示此次日本本州东部海域发生9级地震，以及随之带来的大面积海啸冲刷、核电站核泄漏等，将成为抹不去的记忆。面对频发的地震灾害，多地震国家都有符合自己经济实力和反映科学技术水平的抗震设防标准，我国新一代地震

2、区划图也在紧锣密鼓地编制中，以依靠科学技术提高防震减灾的实际能力。日本特大地震震撼全球2011年3月11日，日本东北部海域发生9级特大型地震，地震持续时间达5分钟，诱发了超过10米高的海啸，不仅冲刷了日本东北部海岸建筑物、船只、汽车等所有地面物品，还引起了火灾、核电站设施爆炸、核泄漏和上万人死亡。这场特大地震，不仅仅是日本的灾难，也是全人类共同面对的灾难，引发了全球对核电站安全的忧虑。同时给我们带来了许多宝贵的经验和教训，如果我们能够从中吸收有用的成分，我们就有可能更从容地面对可能遭遇的地震灾害。根据主震、余震和已有其它地震的准确定位资料和震源机制解等可知，日本东北部海域9级特大地震具体发生在

3、太平洋板块俯冲到北美板块及更西的欧亚板块之下的巨型低角度逆断层上，属典型的板块俯冲型地震。沿岸地段震度最高达到7度，相当于中国地震烈度12度。影响如此之大，其原因何在？首先是震级高。震级高达9级，是日本有史以来记录到的最大震级地震。其次是地震持续时间长。持续时间达5分钟，比汶川地震还要长3分钟，持续震动对建筑结构破坏显然要更严重。同时，地震诱发的浪高约10米的海啸应该说是严重地震灾害的主因。另外，严重的福岛核电站核泄漏灾害引起了全世界关注，核恐慌和核危机成为地震后关注的头等大事。应该说，核电站在地震期间安全关闭了，但没有能够保证关闭后的核电站安全问题，政府和核电站运行公司应对核危机的措施不力，

4、没有相应的应急预案可以启动、执行。特大地震预测困难重重源于板块边界带的地震空段理论也很难作为预测特大地震的法宝。大家都知道，地球上发育着3条大的地震带：一是环太平洋地震带，包括日本、中国台湾、美国加州圣安德烈斯断裂等著名的地震频发地，全球约70的地震分布在环太平洋地震带上；二是从喜马拉雅到地中海的欧亚地震带，地震分布的特点是比较分散，不像环太平洋地震带那么集中、那么规则，欧亚地震带地震释放的能量约占全球地震的15左右；三是沿各大洋洋中脊分布的洋脊地震带，约占5左右。这些地震是板块之间俯冲、碰撞、水平错动等多种动力作用的结果，所以大多数地震都分布在板块边缘地带。1900年以来全球发生的震级大于或

5、等于8.5级的特大地震合计16次，有5次发生在欧亚地震带东段，包括1950年发生在喜马拉雅东构造结的墨脱8.5级地震；其它11次，包括此次3月11日日本东北部海域9级特大地震，均发生在环太平洋地震带上。因此，特大地震在板块边界上，尤其是环太平洋地震带上发生的频率是非常高的。值得指出的是，板块边界特大地震，特别是环太平洋地震带地震，比较有规律地发生在历史上或很长一段时间内没有发生地震破裂的空段内，但是，要想准确预测也不是一件容易的事。地震在有规律的板块边缘要进行真正意义上的预测尚且不可能，更何况在构造条件复杂、影响因素多的大陆地区（板块内部）呢？其困难可想而知，地震预测预报任重而道远。频发地震挑

6、战设防标准此次日本本州东部海域发生9级地震，除了震动破坏外，大面积海啸冲刷、核电站经受长时间震动破坏引发的核泄漏等将成为抹不去的长久灾难。面对灾难，我们必然要问：怎么办？1995年日本阪神地震期间，人们从朝日新闻报道中注意到了这样一个事实：地震重灾带集中在野岛会下山西宫断层沿线，90%以上的震亡人数和木质房屋倒塌率30%以上的地段均集中在距断层23公里宽度范围内，重灾带以外地区破坏很轻，为什么？因为野岛会下山西宫断层就是阪神地震的发震断层，断层所在地带为灾害特别严重带！专家们对1999年土耳其伊兹米特地震、台湾地区集集地震和美国霍克托曼地震次地震现场考察表明，地震灾害由两个部分组成：一是地震的

7、震动引起的破坏，呈面状分布。这种类型的地震灾害可以通过提高抗震设防标准来有效地减轻，这也就是为什么在美国、日本等欧美发达国家，同样的7级地震死亡人数有时是零或很少的根本原因。地震灾害的另一部分是由发震断层在地震的同时产生地表错动对地面建筑物的直接毁坏，这种同震地表错动对于地面建筑物来说是无坚不摧的。实际上，这就涉及地面间构筑物的抗断问题。另外，近断层强地面运动记录也反映出，近断层地震动量值明显比远离断层区域要大。台湾集集地震采集到上千条地震动记录，从统计图件上可以看到，活动断层发生地震的时候，在离断层三公里的范围内的能量可以把人都抛起来，三公里以外逐渐衰减到正常值。这种情况下，如果设立合理的抗

8、震设防标准，使得房屋按照一定的抗震设防标准设计，保证建筑质量，这样在三公里以外，应该说是可以保证房屋裂而不倒的。四川龙门山区白露中心学校可能是地震灾害防御、避让活动断层可有效减轻地震灾害的教科书：断层就从学校两栋教学楼之间的操场上通过，形成的陡坎高米，陡坎南面教学楼是1996年造的，按照7度设防，窗户的开间比较大，产生好多X剪切裂缝，房柱钢筋发生了扭曲。陡坎北面的教学楼也是按照7度设防于2006年造的，墙体没有出现裂缝。所以，在质量保证的条件下，离开断层就可以保证地震时的房屋安全。运用科学技术减灾减轻灾害必须解决地面建筑物的抗震与抗断两个问题。地震灾害实例观测告诉我们，地面震动导致的破坏可以通

9、过提高抗震设防标准，合理的抗震设计来有效地抗震。通过活动断层鉴定和大比例尺的填图，可以准确地确定具有发震能力的活动断层位置，为土地规划、建设提供避让活动断层的科学依据，即解决抗断问题。如果地面建筑物避开具有这些发震能力、地震的时候能够产生错动的活动断层，就可以有效地减轻由地面破裂引发的地震灾害。自2004年开始，在国家发展与改革委员会、国家财政部、科技部、中国地震局等部委和各级地方政府的资助和支持下，我国首先对0个具有发震构造背景、历史上发生过6.5级以上地震或存在活动断层的大中城市，进行了城市活动断层探测与地震危险性评价。通过探测与活动断层科学鉴定，在20个城市存在的108条断层中，通过编制

10、区域地震构造图、万活动断层分布图、深浅地震构造勘探、钻孔联合探测和多手段新年代学样品测试等，鉴定、甄别出26条具有发震能力的活动断层，并对这26条活动断层进行了加密勘探，确定空间位置，综合编制了万活动断层分布图，供规划、建设部门使用，避让活动断层，防患于未然。目前，地市级城市活动断层探测还在进行中。按照国务院的有关文件精神，到2020年前，将全面完成地市级城市活动断层探测。中国地震局针对活动断层灾害特别严重且发震断层存在带状分布特征，持续资助地震灾害预防的基础性科研任务，执行中国喜马拉雅计划，自2009年开始在中国大陆地区分步实施中国地震构造探察专项，对中国大陆地区地震多发区和主要活动构造带具

11、有发震能力的活动断层进行1:5万填图工作，通过大地震复发间隔的探槽开挖、断错地貌的测量、地质样品的年代测定等，确定活动断层准确的空间位置，获得反映活动断层发震危险性的定量参数，并对这些活动断层发震危险性作出中长期地震危险性评价，为国土规划利用和建设避让活动断层提供科学依据。这是一项地震灾害预防的基础性科研工作，能够有效地提高防震减灾的实际能力。迄今为止，多地震国家都有符合自己经济实力和反映科学技术水平的抗震设防标准。在中国地震局震害防御司的组织下，我国新一代地震区划图正在紧锣密鼓地编制中，编制过程中考虑了科学技术水平的进步、我国经济发展的水平，更为重要的是考虑了中国大陆的活动断层的分布特点、地

12、震类型、地震动衰减关系和局部场地条件影响等，适当提高了我国建构筑物抗震设防标准，体现了以人为本的理念。值得一提的是，重大工程场址，特别是核工程场址核电站建设，应严格执行相应的国际、国内标准，既要考虑场址区和近场区没有活动断层，还要保证一定区域范围的地壳稳定性，避免核电站因强烈震动破坏引发核泄漏导致的核危机问题。本报记者 吴红梅整理科技繁荣需要灵魂支撑中国工程院原副院长 杜祥琬坛主小传杜祥琬，1938年生于河南，我国著名的应用核物理与强激光技术专家，中国工程院原副院长。曾主持我国核试验诊断理论和核武器中子学精确化研究，为我国新一代核武器设计与试验的成功做出了重要贡献。参加了国家中长期科技发展规划

13、制定和能源发展战略咨询研究工作，在核武器和强激光技术方面的成果已获得国家科技进步一、二等奖，部委级一、二等奖等共十多项。我国在经历了高速发展之后，认识到必须转变发展方式，就是由粗放的、以资源消耗、牺牲环境为代价,依靠投资拉动和廉价劳动力支撑的发展方式，转变到以科技创新来驱动的新的发展方式。世界金融危机也让我们认识到，国家发展必须建立在科技创新的基础上才能持续发展。中国建设创新型国家,对科技界提出了更高的要求。因此我想谈谈科技繁荣与科学道德的问题。现代物理学大师爱因斯坦说过,大多数人都以为是才智成就了科学家，他们错了，是品格。科学的价值和使命在于追求真理、造福人类，这也正是科学精神的真谛。科学技

14、术的繁荣要靠物质条件，需要经费等等，但是科技的繁荣也需要灵魂的支撑。这个灵魂是科学精神、科学道德和良好的学风，这一点在今天的中国更需要强调一下。科学道德是国际科技界、教育界普遍关注的问题。一般的道德品质修养是人生的基础课。具体到科学道德是科技工作者的基础课，是基础的、必备的知识和品格,也可以说是一个公共的必修课，会影响到人的终身。爱因斯坦认为成就科学家的首先不是才智，而是品格，他对这一点有深刻的体会。科技工作者要成功，离不开好的人文修养。科学道德是对人生的理解和对科学的理解,也就是人生观和科学观相结合的产物。科学道德的思想基础包括:第一，重视道德品质，这是中华传统文化的精华之所在。第二，与现代

15、科学的使命和责任紧密相关的科学精神导致科学道德和伦理的思想体系。道德还包括伦理学，以及与现代科学的使命和责任相结合。中国古代有很多的古训，比如“天之道，利而不害”、“诚者，天之道也；思诚者，人之道也”等等，是对道德修养的表述。唐代诗人杜甫说：“细推物理须行乐，何用浮名绊此身”，告诫人们不应浮躁，不要因追名逐利而马失前蹄。爱因斯坦在悼念居里夫人时说：第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。所以科学的价值和使命在于追求真理、造福人类，这也正是科学精神的真谛。由科学精神派生出科学的理性精神，要求科技工作者要以有利于社会为原则来约束自己的行为。科学的实证精神

16、，要求科学研究必须以唯真求实为原则，经得起实践检验。由此，导出了一些科技工作者的行为准则，比如说有利而不能危害社会，你就不能去剽窃别人的成果,当然还有其他的种种。另外从理性精神还导出很多科技的伦理学。所谓伦理学跟科学道德还有一点差别，就在于我们从事的科学研究活动有哪些是应该做的，哪些是不应该做的，也就是哪些是有利于社会的。比如说因特网，它给我们带来了很多的科学技术进步，但是也有一些人利用因特网做犯法的事。这个科学的双刃剑告诉我们，科学技术里面有一些是不应该做的事情,就是伦理范畴。另外也导出科学的实证精神。要经得起实践的检验，由此也导出来一系列的科技工作者应遵守的行为准则。比如说既然要经得起实践

17、的检验，就不能修改或造假实验数据。现代科学技术有什么特点？就是科学技术发展越来越快。发展的加速，科技成就转化为现实生产力的周期缩短，意味着科学技术的经济效益越来越凸现。但客观存在的利益诱惑并不改变科学的真谛，也就是造福人类这样一个真谛。不能因为利益的诱惑而成为急功近利的借口，不能违背科学精神做一些不端行为，这样做不仅会冲击科技工作的质量，也不符合应有的科学品格和做人的原则，这一点大家都是非常清楚的。中外科技史上的许多重大成就，都来自非功利追求。爱因斯坦、居里夫人都是这样。在我们国家，为新中国的科技事业作出历史性贡献的一大批科学家，像钱学森、钱三强、王淦昌、郭永怀、邓稼先等，每个人都有生动的事例

18、。比如，王淦昌先生在发现反西格玛负超子的同时，还有一张片子是一个不理解的粒子轨迹，这时，跟他一起工作的苏联科学家提议：是不是可以起一个新的名字“第一粒子”？当时,他在一次学术会议上作报告,把这个事情讲了,他说这个现象有两种可能，一种可能是一个新的粒子，另外一种可能也只是一种反应。他讲完之后，他的同事经分析判定了新的探测结果不是一个新的粒子，而是人们知道的一个粒子反应的结果。知道这个结果之后，王淦昌先生说了一句话：“谢天谢地，我没有吹牛”。我讲这个例子就是想说明，作为科学家，严谨非常重要。再举一个郭永怀先生的例子。他回国不久参加了核武器的研制，1968年，他从试验基地乘军用飞机返回北京，在西郊机场飞机降落时起火，里面的人都被烧死了。人